改進的制備頭孢菌素的方法

專利名稱：改進的制備頭孢菌素的方法
技術領域：
本發明涉及一種具有工業優越性的改進的酶催方法，用相應的7-氨基頭孢菌素核與α-氨基酸縮合制備頭孢菌素。
在美國專利3，816，253中敘述了一種通過氨基酸衍生物和7-氨基頭孢菌素核反應制備頭孢菌素的酶催方法。在該專利的大多數實施例中，是將產生酶的微生物本身加到反應混合物中作為酶源。還舉例說明了一種粗制的無細胞制劑和一種已經過兩步層析的制劑。該專利提到反應進行的溫度范圍為5℃-50℃，以20℃-40℃最為合適。但是，在除了一個以外的所有實施例中，反應都是在37℃進行的。在唯一的一個例外中，反應是在25℃進行的，報導的產率為63%。
當在以上專利所列舉的溫度下操作時，由于竟爭性反應形成了污染的副產物(主要是氨基酸衍生物的水解產物)，會使所要產物的產率降低。這些副產物不總是容易與反應混合物分離開來。但是，不管副產物多么容易分離，它們的存在增高了生產成本。
過去在采用酶催方法時，每次合成反應都消耗掉大量的酶。因此，酶的成本是此方法成本的相當大的一部分。
由于進行酶催方法的現行成本，它不象常規的有機化學方法那樣具有工業吸引力。但是，酶催方法有許多勝過有機化學方法的優點，如果降低了酶催方法的成本，這在工業上將會更加重要。例如，酶催反應方法只需要一步反應，而有機化學方法需要幾步反應。另外，有機化學反應費時間，需要諸如吡啶之類的大量溶劑，而且產生不需要的副產物。
基于以上考慮，工藝上需要一種能達到與先前的酶催方法同樣高或者更高產率的酶催方法。
現已發現，利用在合適的反應介質/溶劑中在+20℃至0℃的溫度范圍內于固定化青霉素酰基轉移酶存在下進行縮合反應(如下所述)，可以將所要的頭孢菌素抗生素產物的產率增加到高于先有技術所公開的水平。
本發明方法的另一方面涉及進行縮合反應時令pH值保持為下面定義的環境值。
本發明方法的又一方面涉及采用α-氨基酸與頭孢菌素核的高摩爾比進行縮合。
本發明的方法可以用來制備式(Ⅰ)的頭孢菌素
其中R是一個可任選取代的五元或六元烴環，或者R是一個含有1到4個雜原子(N、O或S)的五元雜環，該雜環可以任選地被取代;R1是氫、鹵素、甲基、甲氧基或與一個有機基團鍵合的亞甲基，該亞甲基可以任選地通過橋氧、硫或氮原子與基團鍵合;R2是氫或一個羧基保護基。
這一方法包括使式(Ⅲ)的α-取代的α-氨基酸的反應活性衍生物(通過取代羧基部分的羥基形成衍生物)與式(Ⅱ)的7-氨基頭孢菌素底物化合物反應
式中的R、R1和R2是先前所述的基團，反應在青霉素酰基轉移酶存在下進行，該酶最好是固定化的，反應的條件可獨立地選擇成在0℃至+20℃的溫度范圍內，最好是從0℃至5℃;或者在環境pH下;或者在α-氨基酸與頭孢菌素底物高摩爾比條件下進行。
現有技術中頭孢菌素的酶催生產的特點是生成污染性副產物和在生產過程中酶的損失。在本發明的第一個實施方案中，由于采用在固定化酶存在和從約0℃到約20℃的溫度下式(Ⅲ)的α-取代α-氨基酸與式(Ⅱ)的7-氨基頭孢菌素底物之間進行縮合反應，減少了在制造這些抗生素化合物期間生成的污染物的數量。
在低溫下，酶的活性一般降低，經常是顯著降低。為解決這一問題，本發明通常使用較大數量的酶。利用這一方法，在很低的溫度下、例如在0℃至5℃下，達到了良好的產物產率。
在實施這種生物催化的縮合的方法中，一段時間之后達到最大產物濃度，這段時間隨酶的數量、底物、溫度和本領域普通技術人員會知道的其它變量而變。此后，產物的濃度在與為達到最大產物濃度所需時間大致成正比的一段時間內保持恒定。例如，如果在約2小時內達到最大產物濃度，則平坦濃度區持續約1小時。隨后產物濃度經常減小。在實施本發明時，最好是青霉素酰基轉移酶的用量使穩定的產物濃度(或平坦濃度)持續約1小時，以便有足夠的時間從反應器中取出產物。但是，在實施本發明時適用的平時時間在約10分鐘到約120分鐘之間，最好是在約30分鐘到約80分鐘之間。
在本發明的另一實施方案中，令pH值保持為環境值，或者換句話說，不用諸如緩沖溶液之類的方法保持pH值恒定。環境pH條件是指pH值在反應期間可以不受干擾地漂移或變化。通常，pH值設定在約7-7.5，在反應期間可以下降到pH6-7。雖然不想作理論探討，但是據信在環境pH值下，與最終產物的形成速度相比，D-苯基甘氨酸甲酯和最終產物的水解被減弱了。
一般來說，在本發明的所有實施方案中，酶的用量為每克7-氨基頭孢菌素底物(Ⅱ)用50-3000國際單位的酶。當然，本領域的普通技術人員會認識到，在本發明方法中酶的合適用量將隨底物的本質和數量、反應的規模、采用的溫度和所用裝置的類型而變。
關于以上的化學式，R可以是五元或六元脂族或芳族烴環(例如，苯基、環己二烯基、環己烯基或環己基)，任選地用一個或幾個基團取代，這些基團包括但不限于羥基、鹵素、烷基、烷氧基、羧基、硝基、氨基等;它也可以是一個含一個或幾個雜原子(最好不多于四個)的五元雜環，雜原子選自O、N和S或是它們的組合(例如噻吩基、呋喃基等)，該雜環可以被一個或多個基團取代(最好不多于3個)，這些基團包括但不限于羥基、鹵素、烷基、烷氧基、羧基、硝基、氨基等。特別優選的是產物化合物(Ⅰ)和相應的式(Ⅲ)化合物，其中R是一個未取代的苯基、對羥基苯基或1，4-環己二烯-1-基。
當R是一個雜環基團時，預期可以方便地采用4-噻唑基、呋喃基和噻吩基等基團。
R1本身又可以是氫原子、鹵原子(Br、Cl、I、F)、甲氧基、甲基或與有機基團相鍵合的亞甲基，這些有機基團的實例有C1-C6烷氧基、C1-C6烷氧-羰基或是一個含有1到4個雜原子的五元或六元雜環，雜原子選自O、S和N或它們的組合，該亞甲基可任選地通過O、S或N等橋原子與有機基團鍵合，雜環基團也可以任選地帶有一個或幾個取代基，包括但不限于羥基、鹵素、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、羰基、羧基、氰基、氨基、硝基等。特別優選的R1是甲基、甲氧基、氯和乙酰氧基亞甲基。對于R1，優選的雜環基團(亞甲基和雜環可以藉以與內酰胺環體系連接的雜原子除外)是1H-1，2，3-三唑-4-基，1H-四唑-5-基和2-噻唑基基團。
可以用于本發明的α-取代的α-氨基酸活性衍生物是在羧基部分上的衍生物，其中羧基部分的羥基已用一個有機基團取代，它可以水解，通過暴露在要在縮合中使用的青霉素酰基轉移酶之中而再生成羧酸。雖然不想作理論探討，但是相信此實驗確定了那些能與酶反應形成活性的酰基-酶中間體、接著與式(Ⅱ)的7-氨基頭孢菌素核反應和形成酰胺鍵的衍生物。
可用的式(Ⅲ)α-氨基酸的活性衍生物的實例是烷基酯(例如甲酯、乙酯)、芳基烷基酯(例如芐基酯)、酰胺和二肽(即，與第二個氨基酸形成的酰胺)。D-苯基甘氨酸、D-對羥基苯基甘氨酸和D-1，4-環己二烯-1-基-甘氨酸的甲酯是優選的實施例。羧基保護基(R2)的其它實例可以在以下文獻中找到美國專利號4，892，942，E.Haslam，ProtectiveGroupsinOrganicChemistry，J.G.W.McOmie，Ed.，PlenumPress，N.Y.，N.Y.，1973，Chapter5，和T.W.Greene，ProtectiveGroupsinOrganicSynthesis，JohnWiley&Sons，N.Y.，N.Y.，1981，Chapter5，這些文獻在本文中引用作為參考。
在式(Ⅱ)化合物之中，以下的酸特別重要7-氨基-頭孢菌烷酸、7-氨基-3-去乙酸基頭孢菌烷酸和7-氨基-3-氯-頭孢菌烷酸。
在本發明方法中使用的青霉素酰基轉移酶可以由任何已知的微生物源衍生得到。其中包括黃單胞菌屬、假單胞菌屬、氣單胞菌屬、大腸埃希氏菌屬、節孢子桿菌屬、棒狀桿菌屬和桿菌屬的微生物。
最好是使用由大腸埃希氏菌ATCC9637衍生的青霉素酰基轉移酶。
本發明的方法最好在固定化酶的存在下進行。固定化可以通過許多眾所周知的固定化技術中的任何一種來完成，例如吸收，與聚合物基質的離子鍵合或共價鍵合，交聯，捕集在凝膠或纖維中，微包囊化或截留在膜反應器中的微過濾膜之后(即，膜分配)。最好是使用滲入到三乙酸纖維素纖維結構之中的酶或是與聚丙烯酰胺樹脂共價鍵合的酶。
固定化的青霉素酰基轉移酶，或是纖維捕集的或是與聚合物基質共價鍵合的，都可以從Recordati，S.P.A.，BiochemicalUnitDe.Bi.(CassinadePecchiItaly)購得。
式(Ⅱ)化合物用約0.5%至約2%(wt/v)的濃度、最好是用1.4%至1.5%的濃度進行反應。在本發明的另一項實施方案中，式(Ⅲ)的活性衍生物以相對于式(Ⅱ)化合物數量的高摩爾比(在大約3至5之間)進行反應。
反應可以在從約0℃至約+20℃的溫度范圍內進行，但是溫度以從0℃至2℃為宜。
一種優選的溶劑系統是僅用水。但是，可以在水溶液體系中使用合適的有機溶劑，包括乙二醇、低級醇(例如，甲醇、乙醇、異丙醇、2-丁醇)、丙酮等。
根據本發明的方法的反應進程中，反應的程度和產物質量可以用高效液體色譜(HPLC)和其它已知方法監測。
在一種最優選的方法中，控制兩個方便的變量，溫度和比例，以達到最大產率，pH則保持環境值。
以下實施例更好地解釋了本發明的特點和適用性，但是不限制本發明的范圍。
為了說明本發明，使用7-氨基-3-氯-頭孢菌烷酸(“7-ACCA”)作為頭孢菌素底物。7-ACCA可以按R.R.Chauvette等在J.Med.Chem.18403(1975)中所述制備。D-苯基甘氨酸甲酯(“PGME”)和D-對羥基苯基甘氨酸甲酯(“HPGME”)可以用標準的酯化步驟，例如用甲醇在HCl存在下處理，從市售的氨基酸(例如Sigma公司產品)制得。此法和其它經典的氨基酸衍生法在C.A.Buehler和D.E.Pearson的“SurveyofOrganicSynthesis”(Wiley-Interscience，NewYork，1970)第1卷801-830頁和第2卷(1977)711-726頁中有說明。
實施例17-(D-2-銨-2-苯基乙酰氨基)-3-氯-3-頭孢菌烷-4-羧酸酯，內鹽
(1)將7-ACCA(1)(0.9388克，4.0007毫摩爾)和96.0毫升H2O合并到燒杯中。該pH為4.12。向燒杯中加入3M的氨水(1.78毫升)。該pH為7.57。向燒杯中加入D-苯基甘氨酸甲酯鹽酸鹽(2)(4.7594克，23.602毫摩爾)。該pH為5.68。將混合物冷卻到5℃，加入3M的氨水(1.90毫升)將pH提高到7.00。加入酶(6.1442克，940國際單位/克核)。通過高效液體色譜，得到以下反應速度數據時間(分)pH溫度(℃)化合物1保留%化合物2保留% 化合物3保留%07.006100100-856.2859.267.191.41206.1649.164.391.51805.974.58.963.791.82005.914.58.865.393.0在時間＝200分鐘時，將該混合物過濾(除掉固定化酶)，標題產物的原位產率為93%。
實施例27-(D-2-銨-2-苯基乙酰氨基)-3-氯-3-頭孢菌烷-4-羧酸酯，內鹽(1)將7-ACCA(1.0072克，4.000毫摩爾)和純化水(550毫升)合并到燒杯中。該pH為3.39。向混合物中加入3M的氨水(4.10毫升)。該pH為6.73。向混合物中加入D-苯基甘氨酸甲酯鹽酸鹽(4.8397克，24.000毫摩爾)。該pH為6.5。用水(13.77毫升)將該混合物稀釋到75.09毫升。向此混合物中加入濕酶(3.0672克，-470國際單位/克核)。(在實驗期間，每30分鐘將該pH調節到6.5)。通過高壓液體色譜得到以下數據時間(分)pH溫度(℃)化合物1保留%化合物2保留%產物形成%06.48695.9100-306.345.553.087.032.5606.395.536.082.348.9906.41524.279.659.71206.415.517.673.266.32106.383.59.069.578.52406.3758.067.880.82706.384.56.966.382.33006.424.56.861.780.83306.424.06.261.080.13506.4257.147.788.2在350分鐘之后，將該混合物過濾，標題產物的原位產率為88.2%。
實施例3-177-(D-2-銨-2-苯基乙酰氨基)-3-氯-3-頭孢菌烷-4-羧酸酯，內鹽對于實施例3-17，采用以下的通用步驟(1)將7-ACCA(1.0072克，4.00毫摩爾)與水合并。用3M氨水調節該混合物的pH值，得到溶液。加入以下表中所示指定數量的D-苯基甘氨酸甲酯鹽酸鹽。將該混合物冷卻到5℃。然后加入一定數量的3M的氨水，使pH達到以下表中所示的數值。用水將該混合物稀釋到下表中指定的濃度。然后加入濕酶(3.07克，500國際單位/克核)。除起始pH為6.5外，不對pH進行調節，其中反應pH保持在6.2-6.5之間。
反應條件a)1.0當量D-苯基甘氨酸甲酯鹽酸鹽b)3.5當量D-苯基甘氨酸甲酯鹽酸鹽c)6.0當量D-苯基甘氨酸甲酯鹽酸鹽d)濃度0.5e)濃度1.25f)濃度2.0g)起始pH6.5(在加酶時)h)起始pH7.25(在加酶時)i)起始pH8.0(在加酶時)實施例反應條件時間(分)產物產率3C,F,H15086.94C,D,H15080.65A,F,H27546.66A,D,H18028.97C,E,I6083.48C,E,G33084.79A,E,I4534.310A,E,G54042.811B,F,I6079.812B,F,G36078.913B,D,I6056.214B,D,G63070.815B,E,H18080.416B,E,H19081.017B,E,H18080.8
實施例187-(D-2-銨-2-苯基乙酰氨基)-3-氯-3-頭孢菌烷-4-羧酸酯，內鹽(1)將7-ACCA(4.8338G，20毫摩爾)與水(150毫升)合并。pH是3.67。向混合物中加入3M濃度的氨水(8.40毫升)。該pH為8.20。向混合物中加入D-苯基甘氨酸甲酯(23.0克，114毫摩爾)。該pH為5.29。該混合物經過助濾器過濾，用100毫升水稀釋。溶液的體積為310毫升。加入5毫升水，將溶液冷卻到1℃。pH為5.80。用濃度3M的氨水(16.6毫升)將pH調節到7.28。體積為332毫升。加入水洗酶(15.34克)。以下是通過高效液體色譜得到的分析結果時間(分)pH溫度化合物1保留%化合物2保留%產物形成%(℃)07.28296.094.5-906.9418.161.587.71206.8316.656.084.81456.7617.158.589.8實施例197-(D-2-銨-2-苯基乙酰氨基)-3-氯-3-頭孢菌烷-4-羧酸酯，內酯(1)將7-ACCA(0.494克，2.000毫摩爾)和42.0毫升0.0033M K2HPO4pH6.5緩沖液置于燒杯中。pH為5.91。向此溶液中加入45%K3PO4(0.92毫升)以便溶解。該pH為7.24。加入D苯基甘氨酸甲酯鹽酸鹽(2.3797克，11.801毫摩爾)(2)。該pH為6.40。加入45%的K3PO4(1.10毫升)，以使pH約為7.0。加入酶(2.6120克，800國際單位/克核)。在T＝43分鐘時，用1.34毫升的45%K3PO4將pH調節到7.00。標題產物的最大產率為66.1%。
時間(分)pH溫度化合物1保留%化合物2保留%產物形成%(℃)06.950.2593.695.10.056.7226.532.066.854.8106.6227.520.655.764.0156.502817.648.866.1206.3628.516.642.864.5256.2728.516.640.364.5306.182917.037.964.1356.102917.036.664.8406.0329.517.334.261.6456.9529.5-30.659.9506.8429.524.522.853.7556.753027.317.949.1606.686029.114.345.2實施例207-(D-2-銨-2-苯基乙酰氨基)-3-氯-3-頭孢菌烷-4-羧酸酯，內鹽重復實施例19的實驗，但是改用2.2707克的干酶(2660國際單位/克核)。反應期間不調節pH。最大產率為67.5%。
時間(分)pH溫度化合物1保留%化合物2保留%產物%(℃)07.0023.599.699.4-56.952462.780.8275106.882540.274.149.0156.852530.168.658.5206.7825.522.263.763.7256.712618.058.566.1306.6526.516.855.667.5356.592715.551.766.8406.542715.549.866.5456.492716.746.365.5506.4427.516.244.864.8556.3827.516.242.863.5606.342816.241.463.21805.752717.432.750.8實施例217-(D-2-銨-2-苯基乙酰氨基)-3-氯-3-頭孢菌烷-4-羧酸酯，內鹽重復實施例19的實驗，但有以下變化化合物1用量0.4698克，2.002毫摩爾化合物2用量2.381克，11.8074毫摩爾0.033M K2HPO4/pH6.5緩沖液用量44.0毫升45%K3PO4用量0.95毫升/1.06毫升濕酶用量8.1686克，2660國際單位/克核在T＝52分鐘時用1.37毫升45%K3PO4將pH調節到7.00。
最大產率為65.6%。
時間(分)pH溫度化合物1保留%化合物2保留%產物形成%(℃)07.0023.595.795.6-56.722419.951.961.9106.452517.140.965.6156.262517.836.265.6206.1125.518.132.463.5255.992618.731.362.2305.882619.530.462.7355.8126.519.729.661.9405.7326.520.028.961.1455.662720.128.359.5505.612720.628.560.4556.902729.617.649.22826.162874.1-0.9實施例227-(D-2-銨-2-苯基乙酰氨基)-3-氯-3-頭孢菌烷-4-羧酸酯，內鹽將7-ACCA(0.470克，2.0058毫摩爾)(1)和48.0毫升的0.033M K2HPO4(pH6.5緩沖液)置于燒杯中。pH為5.73。將燒杯置與20℃的浴中。加入45%K3PO4(1.06毫升)以便溶解。該pH為7.21。將D-苯基甘氨酸甲酯鹽酸鹽(2.3811克，11.8099毫摩爾)(2)加到溶液中。該pH為6.60。加入45%K3PO4(0.71毫升)，使pH為7.00。加入濕酶(3.0727克)。產物的最大原位產率為74.6%。
時間(分)pH溫度化合物1保留%化合物2保留%產物%(℃)07.0020.5100100-56.8920.543.476.148.7106.7820.525.462.062.1156.682121.859.571.0206.602120.156.074.0256.522118.952.273.5306.452118.649.172.0356.4020.519.147.874.6406.3520.519.046.973.4456.312118.744.271.2506.2720.519.346.072.9556.222119.544.572.5606.192119.843.772.4實施例237-(D-2-銨-2-苯基乙酰氨基)-3-氯-3-頭孢菌烷-4-羧酸酯，內鹽將7-ACCA(0.4710克，2.0071毫摩爾)(1)和48.0毫升的0.033M K2HPO4(pH6.5)加到燒杯中。pH為6.02。加入45%K3PO4(0.98毫升)以便溶解。該pH為7.34。向溶液中加入D-苯基甘氨酸甲酯鹽酸鹽(2)(2.3801克，11.803毫摩爾)。該pH為6.58。將該燒杯置于20℃的浴中。加入45%K3PO4(0.63毫升)將溶液的pH值調節到7.00。加入濕酶(3.0738克)。標題產物的最大產率為70.1%。
〔表注對于從5分鐘到50分鐘的時間，在5分鐘時間之前1分鐘加入小份量的45%K3PO4，使溶液的pH突變至7.00左右〕時間(分)pH溫度化合物1保留%化合物2保留%產物%(℃)06.9919.599.398.7-57.012052.280.636.3107.022033.969.457.7157.002024.460.463.1207.002020.655.167.1257.002020.151.969.6307.002019.747.470.1357.002020.343.568.7407.032021.339.967.9457.002022.236.766.2507.012023.833.565.71406.582037.214.450.22406.412038.011.144.1實施例247-(D-2-銨-2-苯基乙酰氨基)-3-氯-3-頭孢菌烷-4-羧酸酯，內鹽將7-ACCA(0.4696克，2.0012毫摩爾)(1)和48.0毫升的水置于燒杯中。pH為3.5。將該溶液冷卻到10℃。加入3M的氨水(2.47毫升)。該pH為7.10。加入D-苯基甘氨酸甲酯鹽酸鹽(2.3835克，11.8198毫摩爾)。該pH為5.65。加入3M的NH3(4.30毫升)。該pH為7.00。加入濕酶(3.0778克，1000國際單位/克核)。〔在T＝256分鐘時，用2.60毫升3M的NH3將該pH值調節到7.00〕。最大產率為71.1%。
時間(分)pH溫度化合物1保留%化合物2保留%產物形成%(℃)06.981097.096.7-56.891055.981.833.6106.801036.376.052.0156.731027.371.058.3206.651022.369.561.8256.561019.369.368.3306.501017.367.970.5356.441015.765.471.1406.371014.262.562.5456.311014.164.064.0506.271013.665.765.7556.221013.063.463.4756.071012.162.862.82365.501010.961.461.42577.001010.959.559.52766.641011.551.151.13136.251011.145.645.6實施例257-(D-2-銨-2-苯基乙酰氨基)-3-氯-3-頭孢菌烷-4-羧酸酯，內鹽將7-ACCA(0.4694克，2.0003毫摩爾)(1)和48.0毫升水置于燒杯中。pH為3.25。將該溶液冷卻到10℃。加入3M的氨水(3.05毫升)。該pH為7.08。加入D-苯基甘氨酸甲酯鹽酸鹽(2)(2.3809克，11.8069毫摩爾)。該pH為5.40。加入3M的氨水(7.24毫升)。使pH為7.00。加入濕酶(8.1840克，2670國際單位/克核)。〔在T＝37分鐘時，加入3M氨水(1.72毫升)將該pH調節到6.52。在T＝298分鐘時，加入3M氨水(1.72毫升)將該pH調節到6.55〕。最大產率為71.2%。
時間(分)pH溫度化合物1保留%化合物2保留%產物形成%(℃)07.001098.697.0-56.751022.358.759.9106.461014.149.071.2156.201012.543.668.3205.981011.842.369.1255.801012.441.169.1305.701012.641.869.7355.581012.440.668.9406.521013.038.670.1456.141013.633.766.9505.961013.933.367.4555.801014.733.268.0605.691014.832.567.61215.111015.131.067.83006.551016.928.966.1實施例267-(D-2-銨-2-苯基乙酰氨基)-3-氯-3-頭孢菌烷-4-羧酸酯，內鹽將7-ACCA(1)(0.4698克，2.0002毫摩爾)和48.0毫升水置于燒杯中。pH為3.46。加入3M的氨水(3.50毫升)。該pH為7.23。加入D-苯基甘氨酸甲酯鹽酸鹽(2)(2.3798克，11.8015毫升)。該pH為5.48。將此混合物冷卻到5℃。加入3M氨水(4.33毫升)。將該pH調節至7.00。加入濕酶(3.0710克，1000國際單位/克核)。〔在T＝295分鐘時加入2.87毫升3M氨水使pH為7.00〕。最大產率為79.5%。
時間(分)pH溫度化合物1保留%化合物2保留%產物形成%(℃)07.03595.394.8-56.82534.674.355.2306.63619.867.467.8456.49515.364.069.9806.20512.062.373.61056.065.511.462.074.61206.044.510.961.073.81505.92510.860.675.91805.81610.761.777.02155.735.510.259.974.32405.695.510.462.175.92705.63610.462.276.33006.96610.358.976.43306.615.510.552.879.權利要求
1.一種制備化學式(Ⅰ)的頭孢菌素的方法，
式中R是一個可以被取代的五元或六元烴環，或R是一個可以被取代的五元雜環，雜環中含有選自氮、氧或硫的一個或幾個雜原子；R1是一個氫原子、鹵原子、甲氧基、甲基或是通過氧、硫或氮原子與一個有機基團直接鍵合的亞甲基，該有機基團為烷氧基、烷氧羰基或者五元或六元雜環基，它們可以被取代，雜環基中含有選自氧、硫和氮的1到4個雜原子；R2是氫或羧基保護基團；所述的方法包括使式(Ⅲ)的α-取代α-氨基酸的反應活性衍生物(其中羧基部分的羥基已被一個有機基團取代)與式(Ⅱ)的頭孢菌素底物在有效數量的固定化青霉素酰基轉移酶存在下反應，反應的溫度范圍從約0℃至約+20℃。
2.根據權利要求1的方法，其中R是苯基，R1是氯。
3.根據權利要求2的方法，其中式(Ⅲ)的α-取代α-氨基酸的活性衍生物選自D-苯基甘氨酸甲酯，D-對羥基苯基甘氨酸甲酸甲酯和D-1，4-環己二烯-1-基-甘氨酸甲酯，或是它們的可接受的鹽。
4.根據權利要求1的方法，其中反應溫度范圍是從約0℃到約+5℃。
5.根據權利要求1的方法，其中令pH保持環境值。
6.一種制備化學式(Ⅰ)的頭孢菌素的方法
式中R是一個可以被取代的五元或六元烴環，或R是一個含有一個或幾個雜原子的五元雜環，雜原子選自氮、氧或硫，該雜環可以被取代;R1是一個氫原子、鹵原子、甲氧基、甲基或是通過氧、硫或氮原子直接與一個有機基團鍵合的亞甲基，該有機基團為烷氧基、烷氧羰基或是一個五元或六元雜環基，它們可以被取代，雜環基團中含有選自O、S和N的1到4個雜原子;R2是氫或羧基保護基團;所述的方法包括使式(Ⅲ)的α-取代α-氨基酸的反應活性衍生物(其中羧基部分的羥基已被有機基團取代)與式(Ⅱ)的頭孢菌素底物在有效數量的固定化青霉素酰基轉移酶存在下反應，并且令反應的pH保持環境值。
7.根據權利要求6的方法，其中R是苯基，R1是氯。
8.根據權利要求6的方法，其中式(Ⅲ)的α-取代α-氨基酸的活性衍生物選自D-苯基甘氨酸甲酯，D-對羥基苯基甘氨酸甲酯和D-1，4-環己二烯-1-基-甘氨酸甲酯，以及它們的可接受的鹽。
9.根據權利要求6的方法，其中的反應溫度范圍是從約0℃到約5℃。
10.根據權利要求6的方法，其中pH值范圍是從約5到約8。
全文摘要
本發明涉及一種改進的制備頭孢菌素的方法，該方法利用諸如7-氨基-頭孢菌烷酸、7-氨基—3-去乙酸基-頭孢菌烷酸等化合物或它們的衍生物與α-氨基酸的衍生物在適當的固定化青霉素酰基轉移酶存在下反應，反應時采用以下的單獨一個或組合的條件(1)在0℃至+20℃的溫度下；或(2)在環境pH下；同時采用α-氨基酸與頭孢菌烷酸核的高摩爾比。
文檔編號C07D501/06GK1077749SQ93104639
公開日1993年10月27日 申請日期1993年4月23日 優先權日1992年4月24日
發明者J·P·加德納 申請人:伊萊利利公司